По неподтвержденным данным, немцы в июне-июле вели на лодке спасательные работы в поисках документов.
В ходе советско-финляндской войны — 2 боевых похода:
30.11.1939-08.12.1939.
13.12.1939-22.12.1939.
Заложена 3 января 1936 года на заводе № 189 (Балтийский завод) в Ленинграде под стапельным номером 277 как «Н-4». 17 сентября 1936 года подводная лодка спущена на воду, 20 октября 1937-го, корабль получил обозначение «С-4». В июле 1938 года командиром подводной лодки назначен капитан-лейтенант Абросимов Дмитрий Сергеевич. 27 ноября 1939 года «С-4» вошла в состав Краснознаменного Балтийского флота.
Советско-финляндскую войну «С-4» встретила под командованием капитан-лейтенанта Абросимова Д. С. в составе 16-го дивизиона ПЛ КБФ. В течение января 1940 года подводная лодка несла дозор у Либавы. В свой второй поход «С-4» вышла 30 января 1940 года. Действия подводной лодки не были связаны с задачей блокады Финляндии. Субмарина вела разведку и наблюдение за шведским флотом. Пробыв в указанном районе несколько дней, подводная лодка была вскоре отозвана на базу. Почти весь обратный путь субмарина следовала во льдах. Около двух суток она шла самостоятельно, но в конце концов все-таки оказалась затертой льдами. Из ледового плена субмарину вызволила канонерская лодка «Красное Знамя», которая привела ее в Либаву. 6 февраля 1940 года «С-4» возвратилась на базу. От сжатия и ударов о льдины на субмарине разошлась обшивка в носовой части с обоих бортов, а легкий корпус в нескольких местах сгофрировался. После этого выходы подводных лодок на позиции из-за ледовой обстановки были отменены.
22 июня 1941 года «С-4» встретила в составе 1-го дивизиона 1-й бригады ПЛ КБФ. Подводной лодкой все так же командовал Д. С. Абросимов. Уже утром 23 июня 1941 года лодка вышла из Усть-Двинска в район Мемеля (позиция № 4). Вечером 27 июня «С-4» обнаружила неизвестную подводную лодку и начала выход в атаку. К счастью, вскоре в цели опознали «Л-3», которая возвращалась с минной постановки. Атаковать обнаруженные тральщики противника командир «С-4» не стал из-за их малой осадки. Не добившись результатов, 10 июля лодка вернулась в бухту Триги, а затем ушла в Кронштадт на плановый ремонт.
В следующий поход в район Мемеля (позиция № 4) «С-4» вышла 6 августа из Таллина. Подводная лодка держалась у маяка Паппензее у берега; чтобы выявить курсы движения транспортов противника. Днем 10 августа в 30 милях южнее Либавы она двумя торпедами атаковала танкер из состава конвоя. Через 3 минуты после пуска торпед на подводной лодке услышали два взрыва. После пуска торпед лодку выбросило на поверхность, и она подверглась преследованию кораблей эскорта. После принятия балласта субмарина провалилась на глубину 18 метров. Катера 10 часов бомбили лодку (сброшено 33 глубинных бомбы), от чего она получила значительные повреждения (от сотрясения крышки входных люков пропустили воду, погасло освещение, повреждена обшивка цистерн главного балласта №№ 1 — 5, обломано ограждение горизонтальных рулей, в ряде мест деформирован прочный корпус). После того как катера ушли, «С-4» всплыла. У носа и кормы подводной лодки обнаружены буи с постоянным освещением. Видимо, противник, посчитав подводную лодку потопленной, выставил буи, чтобы позднее обследовать затонувший корабль. Днем 17 августа «С-4» у мыса Ристна встречена кораблями эскорта и сопровождена ими в Таллин. По поводу объекта атаки «С-4» 10 августа существуют значительные разночтения. Подавляющее число источников называют жертвой атаки «С-4» бывший латвийский танкер «Кайя» (3223 брт.), другие указывают, что это судно водоизмещением 244 брт. погибло 2 октября 1941 года в районе Мемеля на мине, выставленной подводной лодкой «Л-3».
